Phương pháp cấp phát kênh động phân tán cho mạng đa truy nhập băng rộng sử dụng công nghệ OFDMA/TDD - Phần II: Mô hình ứng dụng và kết quả mô phỏng

TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT  SỐ 70 - 2009

23

PHƯƠNG PHÁP CẤP PHÁT KÊNH ĐỘNG PHÂN TÁN CHO MẠNG ĐA TRUY

NHẬP BĂNG RỘNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ OFDMA/TDD

PHẦN II: MÔ HÌNH ỨNG DỤNG VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG

A DECENTRALISED DYNAMIC SUB-CHANNEL ALLOCATION METHOD FOR MULTIUSER

BROADBAND NETWORKS USED OFDMA/TDD TECHNOLOGY

PART II: APPLICATION MODEL AND SIMULATION RESULTS

Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Thanh

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

TÓM TẮT

Lý thuyết về phương pháp cấp phát kênh động phân tán cho mạng đa truy nhập băng rộng sử

dụng công nghệ OFDMA/TDD đã được trình bày ở phần I của bài báo này. Phần tiếp theo, trình bày

các kết quả nghiên cứu dựa trên mô hình phỏng tạo để phân tích hiệu năng của thuật toán đề xuất.

Tham số hệ thống, mô hình mạng, mô hình kênh truyền, mô hình lưu lượng mạng đều được xây dựng

trên chuẩn WiMax di động, IEEE802.16e. Kết quả mô phỏng số cho thấy nhiễu đồng kênh của mạng

có thể được giảm đáng kể thông qua thuật toán đề xuất. Bên cạnh đó, thông lượng mạng với thuật

toán đề xuất lớn hơn phương pháp OFDM-FDMA thông thường, đặc biệt là khi tải của mạng ở mức

cao. Khi các tham số được tối ưu, thông lượng của mạng với thuật toán đề xuất có thể đạt được ở

mức 45 Mbits/s/cell cho trường hợp băng thông của mạng là 20MHz, đồng thời đảm bảo chất lượng

dịch vụ trên mỗi sóng mang con với tỷ số tín hiệu trên tạp âm lớn hơn 16 dB.

ABSTRACT

In the part I of this paper, a decentralised algorithm for dynamic channel assignment used for a

broadband multiuser OFDMA/TDD network has been presented. The proposed method is designed to

reduce the co-channel interference (CCI), and thus increase the overall throughput of the network. In

this part, we present the numerical analytical results to evaluate the performance of the proposed

algorithm. The system parameters, the scenario for simulations, the wireless channel, and the network

traffic are modeled according to the IEEE802.16e standard. The simulation results show that the CCI

is significantly reduced by applying the proposed method. The overall throughput of the network

obtained by the proposed mechanism outperforms that obtained by a conventional OFDM-FDMA

method, especially when the offered load of the network is high. If the parameters are optimized, the

throughput of the networks can be achieved up to 45 Mbits/s/cell in case of the system having a

bandwidth of 20 MHz. It can also ensure the signal to interference ratio on each sub-carrier higher

than 16dB.

I. GIỚI THIỆU CHUNG

Ở phần I của bài báo này đã trình bày các

vấn đề về nhiễu đồng kênh trong mạng đa truy

nhập băng rộng, sau đó đã đề xuất phương pháp

cấp phát kênh động với mục đích tăng thông

lượng và giảm nhiễu toàn mạng. Cơ chế giảm

nhiễu đồng kênh cho mạng được thể hiện tóm

tắt ở hình 1 và 2. Ở hình 1, máy thu B phát tín

hiệu báo bận trên các sóng mang đang sử dụng

cho việc truyền dẫn từ máy phát A đến máy thu

B. Dựa vào tín hiệu báo bận này và mức

ngưỡng nhiễu tối đa cho phép mà máy phát C

sẽ lựa chọn các sóng mang tương ứng cho việc

thiết lập đường nối đến máy thu. Dựa vào

nguyên lý này mà vấn đề ‘hidden node’ và

‘exposed node’ được giải quyết.

Để kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của

thuật toán này cho mạng WiMax, phần tiếp theo

của bài báo trình bày mô hình phỏng tạo mạng

WiMax, mô hình lưu lượng mạng, mô hình

kênh truyền, sau đó thảo luận về các kết quả mô

phỏng, đồng thời đánh giá chất lượng của mạng

khi ứng dụng thuật toán đề xuất trong sự so

sánh với các thuật toán khác. Các mô hình xây

dựng cho việc phỏng tạo số đều dựa trên cơ sở

của mạng WiMax. Kết quả phân tích mạng dựa

trên thông lượng toàn mạng đạt được khi chất

lượng tín hiệu trên mỗi sóng mang con lớn hơn

một ngưỡng tương ứng với một loại dịch vụ cho